¿Qué es la nanotecnología? 1. ¿Qué es la nanotecnología?
La nanociencia y tecnología es el estudio del movimiento y cambios de átomos, moléculas y otro tipo de sustancias en el rango de una millonésima de metro (10-8) a una millonésima de metro (10 -9). Al mismo tiempo, la manipulación y procesamiento de átomos y moléculas en este rango de escala también se conoce como nanotecnología.
Los átomos se organizan uno por uno en caracteres chinos utilizando la punta de un microscopio de efecto túnel. El tamaño de los caracteres chinos es de sólo unos pocos nanómetros.
¿Qué es nano? Nano es una unidad de medida de tamaño o dimensiones: kilómetros (103) → metros → centímetros → milímetros → micrones → nanómetros (10-9), cuatro veces el tamaño de un átomo y una décima parte del grosor de un cabello humano.
La biotecnología, la tecnología de la información y la nanotecnología serán la corriente principal del desarrollo tecnológico en el próximo siglo. La comprensión de los genes por parte de la biotecnología ha dado lugar a la biotecnología genéticamente modificada, que puede tratar enfermedades persistentes y crear organismos que no existen en la naturaleza. La tecnología de la información permite a las personas comprender los acontecimientos mundiales en casa, e Internet casi puede cambiar el estilo de vida de las personas.
La nanociencia es el estudio del movimiento y cambios de átomos, moléculas y otros tipos de materia en el rango de una millonésima de metro (10-8) a una millonésima de metro (10-9) . Al mismo tiempo, la manipulación y procesamiento de átomos y moléculas en este rango de escala también se conoce como nanotecnología.
Reduccionismo: Simplificando el movimiento de la materia al nivel de átomos y moléculas. La teoría atómica y la mecánica cuántica fueron ambas grandes éxitos. Síntesis orgánica; biología molecular; alimentos genéticamente modificados; clonación de ovejas; espectroscopia atómica y láseres; teoría electrónica de estado sólido y circuitos integrados de óptica geométrica; Los grandes logros de la física, la química y la mecánica clásicas en el mundo macroscópico: computadoras y redes, naves espaciales, aviones, automóviles y robots han cambiado el estilo de vida de las personas.
La tecnología tiene puntos ciegos, o hay grietas en la construcción del conocimiento humano. Un lado de la grieta es el mundo microscópico dominado por átomos y moléculas, y el otro lado es el mundo macroscópico de las actividades humanas. No existe una conexión directa y simple entre los dos mundos, existe una zona de transición: el nanomundo.
Ejemplo: Síntesis molecular ≤1.5nm → Tecnología microelectrónica in vivo 0.2μm, la microcirugía solo puede conectar partículas grandes, pequeñas y microvasos ≤ PM10 y PM1.5. En la década de 1950, "Mecánica física" de Qian Lao fue una de las obras pioneras que intentó conectar los dos mundos.
Cuando diez átomos o moléculas o miles de átomos o moléculas se “agrupan”, exhiben propiedades diferentes a las de un solo átomo o molécula, o a las de un objeto grande. Esta "combinación" se denomina "supramolécula" o "molécula artificial". El punto de fusión, el magnetismo, la capacitancia, la conductividad, el teñido luminiscente, el color, la solubilidad en agua y otras propiedades de las "supramoléculas" han sufrido grandes cambios. A medida que las "supermoléculas" continúan creciendo, o se agregan en grandes trozos de materia de la forma habitual, pierden sus extrañas propiedades, como los niños que no crecen.
En la escala de 10 nm, la comprensión de nuevas reglas en sistemas compuestos por un pequeño número de electrones, átomos o moléculas y cómo manipularlos o combinarlos, detectarlos y aplicarlos son los principales problemas de la nanotecnología.
Materiales y preparaciones: más ligeros, más resistentes y diseñables; larga vida útil y bajos costos de mantenimiento; uso de nuevos principios y nuevas estructuras para construir materiales con propiedades específicas o materiales que no existen en la naturaleza a nivel nanométrico; Biomateriales y materiales biomiméticos; diagnóstico y reparación de daños a nanoescala durante fallas de materiales; microelectrónica y tecnología informática: realización de chips de línea de 100 nm en 2010. Los objetivos de la nanotecnología son: microprocesadores nanoestructurados, que aumentan la eficiencia un millón de veces; sistemas de red de alta frecuencia con 10 veces el ancho de banda; memoria de megabits (aumentada en 1.000 veces los sistemas de nanosensores integrados); Tecnologías rápidas y eficientes de secuenciación del genoma, diagnóstico genético y terapia génica; nuevos métodos de administración de medicamentos y tecnología de "misiles" de medicamentos; tejidos y órganos artificiales duraderos y amigables para los humanos para restaurar la visión y la inteligencia para el sistema de diagnóstico temprano. Computadoras de bajo consumo de energía, resistentes a la radiación y de alto rendimiento; equipos electrónicos, de control y pruebas nanométricas para materiales de revestimiento nanoestructurados con resistencia a la barrera térmica y al desgaste.
Desarrollar tecnologías de tratamiento ambiental y energía verde para reducir la contaminación y restaurar el medio ambiente dañado; se utilizan materiales nanoporosos con un tamaño de poro de 65438 ± 0 nm como portadores de catalizadores ordenados por MCM-41 (tamaño de poro 10-); 100 nm) para eliminar la suciedad; material polimérico modificado con nanopartículas. A nanoescala, proteínas, ribosa, ácidos nucleicos, etc. Las cosas biológicamente activas se preparan en un tamaño, simetría y disposición predeterminados. Los biomateriales se implantan en nanomateriales y dispositivos para producir propiedades integrales con funciones biológicas y de otro tipo. Productos químicos biomiméticos y materiales biodegradables, modificación y tratamiento genético de animales y plantas, chips genéticos para determinación de ADN, etc.
2. ¿Qué es la nanotecnología?
Nanotecnología El concepto básico de disposición de átomos de xenón en la nanotecnología de IBM, a veces también llamada nanotecnología, es el estudio de estructuras con tamaños de 0,1 a 100 nanómetros. Propiedades y aplicaciones.
Tras la invención del microscopio de efecto túnel en 1981, nació un mundo molecular con una longitud de 0,1 a 100 nanómetros cuyo objetivo final es construir productos con funciones específicas directamente a partir de átomos o moléculas. Por lo tanto, la nanotecnología es en realidad una tecnología que utiliza átomos y moléculas individuales para organizar la materia.
La nanotecnología es un tema integral con fuertes características transversales, y su contenido de investigación cubre una amplia gama de ciencia y tecnología modernas. La nanociencia y la tecnología incluyen principalmente la física de nanosistemas, la nanoquímica, los nanomateriales, la nanobiología, la nanoelectrónica, el nanoprocesamiento, la nanomecánica, etc.
Se trata de siete disciplinas relativamente independientes pero interpenetradas y tres áreas de investigación: nanomateriales, nanodispositivos y detección y caracterización a nanoescala. La preparación y la investigación de nanomateriales son la base de toda la nanotecnología.
Entre ellos, la nanofísica y la nanoquímica son la base teórica de la nanotecnología, y la nanoelectrónica es el contenido más importante de la nanotecnología. A juzgar por las investigaciones actuales, hay tres conceptos sobre la nanotecnología: el primero es la nanotecnología molecular propuesta por el científico estadounidense Dr. Drexler en su libro de 1986 "La máquina de la creación".
Según este concepto, se puede hacer práctica una máquina que combine moléculas, de modo que se puedan combinar varias moléculas a voluntad para crear cualquier tipo de estructura molecular. La nanotecnología no ha logrado avances significativos con este concepto.
El segundo concepto define la nanotecnología como el límite de la tecnología de micromecanizado. Se trata de una tecnología que forma artificialmente estructuras a nanoescala mediante un "procesamiento" de precisión nanométrica.
Esta tecnología de procesamiento a nanoescala también lleva al límite la miniaturización de semiconductores. Incluso si la tecnología existente continúa desarrollándose, eventualmente alcanzará su límite en teoría, porque si el ancho de la línea del circuito disminuye gradualmente, la película aislante que forma el circuito se volverá extremadamente delgada, destruyendo el efecto de aislamiento.
Además, se presentan problemas como fiebre y temblores. Para resolver estos problemas, los investigadores están estudiando nuevas nanotecnologías.
El tercer concepto se propone desde una perspectiva biológica. Resulta que los seres vivos tienen estructuras a nanoescala en células y biopelículas.
El desarrollo de ordenadores moleculares de ADN y bioordenadores celulares se ha convertido en una parte importante de la nanotecnología. Panorama general de la Nanotecnología - tecnología La primera Conferencia Internacional de Nanotecnología (INTC) se celebró en Estados Unidos en 1993. La nanotecnología se dividió en seis ramas: nanofísica, nanobiología, nanoquímica, nanoelectrónica, tecnología de nanoprocesamiento y nanometrología, que impulsaron el desarrollo de la nanotecnología. Desarrollo de tecnología.
Debido a la particularidad, magia y universalidad de esta tecnología, ha atraído a muchos científicos destacados de todo el mundo a trabajar en ella. La nanotecnología generalmente se refiere a materiales, diseño, fabricación, medición, control y tecnología de productos a nanoescala (0,1-100 nm).
La nanotecnología incluye principalmente: tecnología de medición a nanoescala: tecnología de detección del rendimiento físico y mecánico de superficies a nanoescala: tecnología de procesamiento a nanoescala; tecnología de preparación de nanopartículas; Nanotecnología: Historia del desarrollo La nanotecnología se inspiró en un discurso pronunciado en 1959 por el fallecido físico Richard Feynman titulado "Hay mucho espacio en el fondo".
Un profesor de Caltech propuso una nueva idea a sus compañeros. Desde la Edad de Piedra, toda la tecnología humana, desde flechas afiladas hasta chips fotolitográficos, ha consistido en cortar o fusionar cientos de millones de átomos a la vez para darle formas útiles a la materia.
Fan Man preguntó, ¿por qué no podemos ensamblarlo desde un ángulo diferente a partir de una sola molécula o incluso un átomo para cumplir con nuestros requisitos? Dijo: "Al menos en mi opinión, las leyes de la física no excluyen la posibilidad de hacer algo átomo por átomo". Richard Feynman En 1990, un científico del Centro de Investigación Almaden de IBM reorganizó con éxito átomos individuales, un avance clave en la nanotecnología. .
Usaron un dispositivo llamado sonda de escaneo para mover lentamente 35 átomos a sus respectivas posiciones para formar las tres letras de IBM. Esto demuestra que Feynman tenía razón: las dos letras combinadas miden menos de 3 nanómetros de largo.
Pronto, los científicos no sólo podrán manipular átomos individuales, sino que también podrán "rociar átomos". Utilizando la epitaxia de haces moleculares, los científicos han aprendido cómo crear películas extremadamente delgadas de cristales especiales, una capa de moléculas a la vez.
Esta tecnología se utiliza actualmente para fabricar cabezales de lectura-escritura de discos duros de ordenadores. El famoso físico y ganador del Premio Nobel Richard Feynman predijo que los humanos pueden usar máquinas pequeñas para fabricar máquinas aún más pequeñas y, eventualmente, ordenarán los átomos uno por uno según los deseos humanos para crear productos. Este fue el primer sueño sobre la nanotecnología. En la década de 1970, los científicos comenzaron a proponer ideas sobre la nanotecnología desde diferentes ángulos. En 1974, el científico Donny Gucci utilizó por primera vez el término nanotecnología para describir el mecanizado de precisión. En 1982, los científicos inventaron el microscopio de efecto túnel, una importante herramienta para estudiar la nanotecnología, que nos reveló un mundo visible de átomos y moléculas y desempeñó un papel positivo en la promoción del desarrollo de la nanotecnología. En julio de 1990 se celebró en Baltimore, EE.UU., la primera Conferencia Internacional de Nanotecnología, que marcó el nacimiento oficial de la nanotecnología. En 1991, los humanos descubrieron los nanotubos de carbono. Su masa es una sexta parte del mismo volumen del acero, pero su resistencia es 10 veces mayor que la del acero, lo que los convierte en el foco de la investigación en nanotecnología. El profesor Smalley, premio Nobel de Química, cree que los nanotubos de carbono serán el material elegido para las mejores fibras del futuro y también se utilizarán ampliamente en cables ultramicro, interruptores ultramicro y circuitos nanoelectrónicos. En 1993, después de que el grupo atómico móvil de la Universidad de Stanford "escribiera" el nombre en inglés de la Universidad de Stanford en 1989, y de que IBM utilizara 36 átomos de xenón para expulsar "IBM" de la superficie del níquel en 1990, el Laboratorio de Física del Vacío de Beijing de la Academia de Ciencias de China manipuló átomos con éxito y escribió con éxito "China" "Las dos palabras marcan que China ha comenzado a ocupar un lugar en el campo internacional de la nanotecnología. En 1997, los científicos estadounidenses utilizaron con éxito un solo electrón para mover un solo electrón por primera vez. Se espera que en 20 años se desarrollen computadoras cuánticas con velocidades y capacidades de almacenamiento miles de veces mayores.
3. ¿Qué es la nanotecnología?
La nanotecnología es una ciencia y tecnología que utiliza átomos y moléculas individuales para crear sustancias. Estudia las propiedades y aplicaciones de materiales con dimensiones estructurales de 1 a 100 nanómetros.
La nanotecnología se basa en muchas ciencias y tecnologías avanzadas modernas. Es una ciencia dinámica (dinámica) y ciencia moderna (física del caos, cuántica inteligente, mecánica cuántica, física mesoscópica, biología molecular).
La tecnología moderna (tecnología informática, microelectrónica y tecnología de microscopio de efecto túnel, tecnología de análisis nuclear) y la nanociencia y la tecnología desencadenarán una serie de nuevas ciencias y tecnologías, como la nanofísica, la nanobiología, la nanoquímica, la nanotecnología, la electrónica y la nanofabricación. Tecnología y nanometrología.
Datos ampliados:
1. Nano es una unidad de medida de tamaño geométrico, 1 nanómetro = una millonésima de milímetro.
2. La nanotecnología impulsa la revolución tecnológica.
3. Los medicamentos elaborados a partir de nanotecnología pueden bloquear los capilares y "matar de hambre" a las células cancerosas.
4. Si se utilizan dispositivos nanointegrados en los satélites, los satélites serán más pequeños y más fáciles de lanzar.
5. La nanotecnología es una síntesis de múltiples ciencias, y algunos objetivos tardarán mucho en alcanzarse.
6. La nanotecnología, la ciencia y la tecnología de la información y las ciencias y la tecnología de la vida son la corriente principal del desarrollo científico actual. Su desarrollo mejorará la sociedad humana, el medio ambiente y la ciencia y la tecnología.
7. La nanotecnología puede observar los cambios patológicos y las condiciones de las células cancerosas en los pacientes para que los médicos puedan recetar los medicamentos adecuados.
Materiales de referencia:
Enciclopedia Baidu - Nanotecnología
4.
Desde hace un tiempo la nanotecnología aparece con frecuencia en los medios de comunicación, y se han publicitado ampliamente las ventajas de la nanotecnología, los nanomateriales y los productos elaborados con nanotecnología.
Entonces, ¿qué es la nanotecnología? Este artículo presenta este conocimiento como referencia para principiantes. . Nano es una unidad de longitud con el símbolo nm.
1 nm = 1 nm = 10 m (una milmillonésima parte de un metro), que es aproximadamente la longitud de 10 átomos. Supongamos que el diámetro de un cabello es de 0,05 mm, que está dividido en 50.000 cabellos en promedio en la dirección radial y que el grosor de cada cabello es de aproximadamente 1 nm.
1. La importancia de la nanotecnología. La llamada nanotecnología se refiere a una tecnología completamente nueva que estudia los patrones de movimiento y las características de electrones, átomos y moléculas en una escala de 0,1 a 100 nanómetros. En el proceso de estudiar la composición de la materia, los científicos han descubierto que varios o docenas de átomos o moléculas contables aislados en la nanoescala exhiben muchas propiedades nuevas. La tecnología que utiliza estas propiedades para crear dispositivos con funciones específicas se llama nanotecnología.
La principal diferencia entre la nanotecnología y la microelectrónica es que la nanotecnología estudia el control de átomos y moléculas individuales para lograr funciones específicas del dispositivo. Utiliza las fluctuaciones de los electrones para funcionar mientras que la microelectrónica realiza su función principalmente mediante; controla la población de electrones y utiliza la naturaleza partícula de los electrones para funcionar. El objetivo del desarrollo de la nanotecnología es lograr un control efectivo de todo el mundo microscópico.
La nanotecnología es un tema integral con fuertes características transversales, y su contenido de investigación cubre una amplia gama de ciencia y tecnología modernas. Desde 65438 hasta 0993, el Comité Directivo Internacional de Nanotecnología dividió la nanotecnología en seis subdisciplinas: nanoelectrónica, nanofísica, nanoquímica, nanobiología, nanofabricación y nanometrología.
Entre ellos, la nanofísica y la nanoquímica son la base teórica de la nanotecnología, y la nanoelectrónica es el contenido más importante de la nanotecnología. . 2. Características de los dispositivos nanoelectrónicos. Los dispositivos electrónicos fabricados con nanotecnología funcionan mucho mejor que los dispositivos electrónicos tradicionales: Los dispositivos nanoelectrónicos funcionan 65.438.000 veces más rápido que los dispositivos de silicio, por lo que el rendimiento del producto se puede mejorar considerablemente.
Bajo consumo de energía, el consumo de energía de los dispositivos nanoelectrónicos es sólo 1/1000 del de los dispositivos de silicio. Hay una enorme cantidad de información almacenada. En un disco óptico de 5 pulgadas, que ocupa menos que la palma de la mano, se pueden almacenar al menos 30 de las colecciones completas de la Biblioteca de Beijing.
De tamaño pequeño y peso ligero, puede reducir en gran medida el tamaño y el peso de diversos productos electrónicos. La nanotecnología lleva algún tiempo en los medios de comunicación y se han publicitado ampliamente las ventajas de la nanotecnología, los nanomateriales y los productos fabricados con nanotecnología.
Entonces, ¿qué es la nanotecnología? Este artículo presenta este conocimiento como referencia para principiantes. . Nano es una unidad de longitud con el símbolo nm.
1 nm = 1 nm = 10 m (una milmillonésima parte de un metro), que es aproximadamente la longitud de 10 átomos. Supongamos que el diámetro de un cabello es de 0,05 mm, que está dividido en 50.000 cabellos en promedio en la dirección radial y que el grosor de cada cabello es de aproximadamente 1 nm.
1. La importancia de la nanotecnología. La llamada nanotecnología se refiere a una tecnología completamente nueva que estudia los patrones de movimiento y las características de electrones, átomos y moléculas en una escala de 0,1 a 100 nanómetros. En el proceso de estudiar la composición de la materia, los científicos han descubierto que varios o docenas de átomos o moléculas contables aislados a escala nanométrica presentan muchas propiedades nuevas. La tecnología que utiliza estas propiedades para crear dispositivos con funciones específicas se llama nanotecnología.
La principal diferencia entre la nanotecnología y la microelectrónica es que la nanotecnología estudia el control de átomos y moléculas individuales para lograr funciones específicas del dispositivo. Utiliza las fluctuaciones de los electrones para funcionar mientras que la microelectrónica realiza su función principalmente mediante; controla la población de electrones y utiliza la naturaleza partícula de los electrones para funcionar. El objetivo del desarrollo de la nanotecnología es lograr un control efectivo de todo el mundo microscópico.
La nanotecnología es un tema integral con fuertes características transversales, y su contenido de investigación cubre una amplia gama de ciencia y tecnología modernas. Desde 65438 hasta 0993, el Comité Directivo Internacional de Nanotecnología dividió la nanotecnología en seis subdisciplinas: nanoelectrónica, nanofísica, nanoquímica, nanobiología, nanofabricación y nanometrología.
Entre ellos, la nanofísica y la nanoquímica son la base teórica de la nanotecnología, y la nanoelectrónica es el contenido más importante de la nanotecnología. . 2. Características de los dispositivos nanoelectrónicos. Los dispositivos electrónicos fabricados con nanotecnología funcionan mucho mejor que los dispositivos electrónicos tradicionales: Los dispositivos nanoelectrónicos funcionan 65.438.000 veces más rápido que los dispositivos de silicio, por lo que el rendimiento del producto se puede mejorar considerablemente.
Bajo consumo de energía, el consumo de energía de los dispositivos nanoelectrónicos es sólo 1/1000 del de los dispositivos de silicio. Hay una enorme cantidad de información almacenada. En un disco óptico de 5 pulgadas, que ocupa menos que la palma de la mano, se pueden almacenar al menos 30 de las colecciones completas de la Biblioteca de Beijing.
De tamaño pequeño y peso ligero, puede reducir en gran medida el tamaño y el peso de diversos productos electrónicos.
5. Qué es la nanotecnología
La nanotecnología, también conocida como nanotecnología, es una tecnología que estudia las propiedades y aplicaciones de materiales con tamaños estructurales entre 1 nm y 100 nm.
Tras la invención del microscopio de efecto túnel en 1981, nació un mundo molecular con una longitud de 1 a 100 nanómetros. Su objetivo final es utilizar directamente átomos o moléculas para construir productos con funciones específicas. Por lo tanto, la nanotecnología es en realidad la tecnología para producir materia a partir de átomos y moléculas individuales.
De las investigaciones actuales se desprenden tres conceptos sobre la nanotecnología:
1 Fue propuesto por el científico estadounidense Dr. Drexler en 1986 en su libro "La máquina de la creación" Un tipo de nanotecnología molecular. Según este concepto, se puede hacer práctica una máquina que combine moléculas, de modo que se puedan combinar varias moléculas a voluntad para crear cualquier tipo de estructura molecular. La nanotecnología no ha logrado avances significativos con este concepto.
2. La nanotecnología se posiciona como el límite de la tecnología de micromecanizado. Es decir, una tecnología que forma artificialmente estructuras a nanoescala mediante un "procesamiento" de precisión nanométrica. Esta tecnología de procesamiento a nanoescala también lleva al límite la miniaturización de semiconductores.
Incluso si la tecnología existente continúa desarrollándose, en teoría eventualmente llegará a su límite, porque si el ancho de la línea del circuito disminuye gradualmente, la película aislante que forma el circuito se volverá extremadamente delgada, destruyendo el efecto de aislamiento. . Además, existen problemas como fiebre y temblores. Para solucionar estos problemas, los investigadores están estudiando nuevas nanotecnologías.
3. Desde una perspectiva biológica. Resulta que los seres vivos tienen estructuras a nanoescala en células y biopelículas. El desarrollo de computadoras moleculares de ADN y computadoras biológicas celulares se ha convertido en una parte importante de la nanotecnología.
Datos ampliados:
Campos de aplicación:
En la actualidad, la investigación y aplicación de la nanotecnología se da principalmente en materiales y preparación, microelectrónica y tecnología informática, medicina y salud, aeroespacial y aviación, medio ambiente y energía, biotecnología y productos agrícolas y otros campos. Los equipos fabricados con nanomateriales son más ligeros, más resistentes, tienen una vida útil más larga, menores costes de mantenimiento y son más cómodos de diseñar.
Los nanomateriales también se pueden utilizar para crear materiales con propiedades específicas o materiales que no existen en la naturaleza, para crear materiales biológicos y materiales biomiméticos.
1. Nano es una unidad de medida de tamaño geométrico, 1 nanómetro = una millonésima de milímetro.
2. La nanotecnología impulsa la revolución tecnológica.
3. Los medicamentos elaborados a partir de nanotecnología pueden bloquear los capilares y "matar de hambre" a las células cancerosas.
4. Si se utilizan dispositivos nanointegrados en los satélites, los satélites serán más pequeños y más fáciles de lanzar.
5. La nanotecnología es una síntesis de múltiples ciencias, y algunos objetivos tardarán mucho en alcanzarse.
6. La nanotecnología, la ciencia y la tecnología de la información y las ciencias y la tecnología de la vida son la corriente principal del desarrollo científico actual. Su desarrollo mejorará la sociedad humana, el medio ambiente y la ciencia y la tecnología.
7. La nanotecnología puede observar los cambios patológicos y las condiciones de las células cancerosas en los pacientes para que los médicos puedan recetar los medicamentos adecuados.
Datos ampliados:
Enciclopedia Baidu-Nanotecnología
6.
"Nanomateriales" y "nanotecnología" son términos que aparecieron con frecuencia en periódicos y publicaciones científicas en la década de 1990. ¿Qué son los "nanomateriales"? En términos simples, es una sustancia compuesta de partículas diminutas con un tamaño de sólo unos pocos nanómetros. 1 nanómetro es una milmillonésima parte de un metro y no se puede ver a simple vista. Sin embargo, los materiales fabricados a partir de nanopartículas tienen muchas propiedades especiales. Por eso, los científicos también los llaman materiales de "partículas ultrafinas" y "nuevos materiales del siglo XXI". Los nanomateriales no son nuevos. El nanomaterial más primitivo apareció en China en el siglo XII a.C., y son los cuatro tesoros de la investigación china: la tinta, cuyo componente importante es el humo. De hecho, el humo se forma a partir de muchos negros de carbón ultrafinos, y el proceso de producción de humo y tinta incluye la llamada nanotecnología.
En 1984, el científico alemán Gleiter utilizó un método especial para presionar un polvo metálico invisible extremadamente fino en un pequeño bloque de metal y estudió la estructura interna y las propiedades de este pequeño bloque de metal. . Resulta que este metal tiene muchas propiedades metálicas y estructuras internas increíbles y especiales. La particularidad del material que fabricó es que el concepto físico general cree que la disposición ordenada de los cristales es el cuerpo principal de la materia, y los defectos e impurezas que contiene son secundarios y deben eliminarse en la medida de lo posible. Gleiter muele esta sustancia en partículas diminutas y luego las une. De hecho, se considera que los defectos de la interfaz constituyen la mayor parte del problema. El bloque de metal prensado por partículas diminutas es un material de dos componentes, con un componente cristalino y un componente de interfaz, donde el componente de interfaz representa el 50%. En el componente cristalino, los átomos todavía están en su disposición ordenada original, mientras que en el componente de interfaz, hay una gran cantidad de defectos en la interfaz y la disposición de los átomos cambia. Esta estructura especial se produce cuando se fabrican materiales de dos componentes a escala nanométrica.
En 1987, Alemania y Estados Unidos informaron simultáneamente sobre la preparación exitosa de nanocerámicas de dióxido de titanio (tamaño de partícula 12 nm), cuya capacidad de deformación y tenacidad son mucho mejores que las cerámicas de dióxido de titanio monocristalinas y de cristal grueso. Por ejemplo, las nanocerámicas se pueden doblar y deformar a 180 °C sin agrietarse, e incluso si las piezas de nanocerámica tienen grietas al principio, las grietas no se expandirán después de un cierto grado de deformación por flexión. En 1989, los científicos de la American Business Machines Corporation (IBM) utilizaron el microscopio de barrido de túneles (STM), inventado en la década de 1980, para mover átomos de xenón, luego los utilizaron para deletrear las tres letras de IBM y luego ordenaron 48 átomos de hierro en chino. caracteres "átomo". Del 65438 al 0990, se celebró con éxito en los Estados Unidos la primera Conferencia de Nanotecnología, lo que marcó el nacimiento oficial de una disciplina emergente: la nanociencia y la tecnología, que combina estrechamente la teoría básica microscópica con la alta tecnología contemporánea. En 1991, los científicos de IBM hicieron un interruptor de átomo de xenón con una velocidad de 20 mil millones de veces por segundo. Del 65438 al 0996, el instituto de investigación de IBM en Zurich desarrolló el "ábaco" más pequeño del mundo. Las cuentas de este "ábaco" tienen un tamaño de sólo nanómetros y están hechas de la famosa buckybola de "carbono" C60.
7. ¿Qué significa "nanotecnología"?
Desde hace un tiempo la nanotecnología aparece con frecuencia en los medios de comunicación, y se han publicitado ampliamente las ventajas de la nanotecnología, los nanomateriales y los productos elaborados con nanotecnología. Entonces, ¿qué es la nanotecnología? Este artículo presenta este conocimiento como referencia para principiantes.
. Nano es una unidad de longitud con el símbolo nm. 1 nm = 1 nm = 10 m (una milmillonésima parte de un metro), que es aproximadamente la longitud de 10 átomos. Supongamos que el diámetro de un cabello es de 0,05 mm, que está dividido en 50.000 cabellos en promedio en la dirección radial y que el grosor de cada cabello es de aproximadamente 1 nm.
. 1. El significado de nanotecnología
La llamada nanotecnología se refiere a una nueva tecnología que estudia los patrones de movimiento y las características de los electrones, átomos y moléculas en la escala de 0,1. a 100 nanómetros. En el proceso de estudio de la composición de la materia, los científicos han descubierto que varios o docenas de átomos o moléculas contables aislados a escala nanométrica presentan muchas propiedades nuevas. La tecnología que utiliza estas propiedades para crear dispositivos con funciones específicas se llama nanotecnología.
La principal diferencia entre la nanotecnología y la microelectrónica es que la nanotecnología estudia el control de átomos y moléculas individuales para lograr funciones específicas del dispositivo. Utiliza las fluctuaciones de los electrones para funcionar mientras que la microelectrónica realiza su función principalmente mediante; controla la población de electrones y utiliza la naturaleza partícula de los electrones para funcionar. El objetivo del desarrollo de la nanotecnología es lograr un control efectivo de todo el mundo microscópico.
La nanotecnología es un tema integral con fuertes características transversales, y su contenido de investigación cubre una amplia gama de ciencia y tecnología modernas. Desde 65438 hasta 0993, el Comité Directivo Internacional de Nanotecnología dividió la nanotecnología en seis subdisciplinas: nanoelectrónica, nanofísica, nanoquímica, nanobiología, nanofabricación y nanometrología. Entre ellos, la nanofísica y la nanoquímica son la base teórica de la nanotecnología, y la nanoelectrónica es el contenido más importante de la nanotecnología.
2. Características de los dispositivos nanoelectrónicos
El rendimiento de los dispositivos electrónicos fabricados mediante nanotecnología es mucho mejor que el de los dispositivos electrónicos tradicionales;
La velocidad de trabajo de los dispositivos nanoelectrónicos. es rápido La velocidad de trabajo es 1000 veces mayor que la de los dispositivos de silicio, por lo que el rendimiento del producto se puede mejorar enormemente. Bajo consumo de energía, el consumo de energía de los dispositivos nanoelectrónicos es solo 1/1000 del de los dispositivos de silicio. Hay una enorme cantidad de información almacenada. En un disco óptico de 5 pulgadas, cuyo tamaño es menor que la palma de la mano, se puede almacenar toda la colección de al menos 30 bibliotecas de Beijing. De tamaño pequeño y peso liviano, puede reducir en gran medida el tamaño y el peso de varios productos electrónicos.
8. Qué es la nanotecnología
Desde hace algún tiempo, la nanotecnología ha aparecido con frecuencia en los medios de comunicación, y también se han publicitado ampliamente las ventajas de la nanotecnología, los nanomateriales y los productos fabricados con nanotecnología. Entonces, ¿qué es la nanotecnología? Este artículo presenta este conocimiento como referencia para principiantes.
. Nano es una unidad de longitud con el símbolo nm. 1 nm = 1 nm = 10 m (una milmillonésima parte de un metro), que es aproximadamente la longitud de 10 átomos. Supongamos que el diámetro de un cabello es de 0,05 mm, que está dividido en 50.000 cabellos en promedio en la dirección radial y que el grosor de cada cabello es de aproximadamente 1 nm.
. 1. El significado de nanotecnología
La llamada nanotecnología se refiere a una nueva tecnología que estudia los patrones de movimiento y las características de los electrones, átomos y moléculas en la escala de 0,1. a 100 nanómetros. En el proceso de estudio de la composición de la materia, los científicos han descubierto que varios o docenas de átomos o moléculas contables aislados a escala nanométrica presentan muchas propiedades nuevas. La tecnología que utiliza estas propiedades para crear dispositivos con funciones específicas se llama nanotecnología.
La principal diferencia entre la nanotecnología y la microelectrónica es que la nanotecnología estudia el control de átomos y moléculas individuales para lograr funciones específicas del dispositivo. Utiliza las fluctuaciones de los electrones para funcionar mientras que la microelectrónica realiza su función principalmente mediante; controla la población de electrones y utiliza la naturaleza partícula de los electrones para funcionar. El objetivo del desarrollo de la nanotecnología es lograr un control efectivo de todo el mundo microscópico.
La nanotecnología es un tema integral con fuertes características transversales, y su contenido de investigación cubre una amplia gama de ciencia y tecnología modernas. Desde 65438 hasta 0993, el Comité Directivo Internacional de Nanotecnología dividió la nanotecnología en seis subdisciplinas: nanoelectrónica, nanofísica, nanoquímica, nanobiología, nanofabricación y nanometrología. Entre ellos, la nanofísica y la nanoquímica son la base teórica de la nanotecnología, y la nanoelectrónica es el contenido más importante de la nanotecnología.
2. Características de los dispositivos nanoelectrónicos
El rendimiento de los dispositivos electrónicos fabricados mediante nanotecnología es mucho mejor que el de los dispositivos electrónicos tradicionales;
La velocidad de trabajo de los dispositivos nanoelectrónicos. es rápido La velocidad de trabajo es 1000 veces mayor que la de los dispositivos de silicio, por lo que el rendimiento del producto se puede mejorar enormemente.
Bajo consumo de energía, el consumo de energía de los dispositivos nanoelectrónicos es solo 1/1000 del de los dispositivos de silicio. Hay una enorme cantidad de información almacenada. En un disco óptico de 5 pulgadas, cuyo tamaño es menor que la palma de la mano, se puede almacenar toda la colección de al menos 30 bibliotecas de Beijing. De tamaño pequeño y peso liviano, puede reducir en gran medida el tamaño y el peso de varios productos electrónicos.